RU2485009C2

RU2485009C2 - Ship power plant air cleaning system

Info

Publication number: RU2485009C2
Application number: RU2011137677/11A
Authority: RU
Inventors: Виктор Алексеевич Шустов; Юрий Михайлович Тихомиров; Равиль Исмаилович Кильдеев; Андрей Александрович Кольцов
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2013-06-20
Also published as: RU2011137677A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to ship building, particularly, gas turbine engine air cleaning systems. Heated air cleaner comprises three encased air cleaning stages to remove moisture and salt from air fed into gas turbine. First and third stages are louvre separators composed by set of shaped louvers. Second stage is composed by plug-in coagulation filter arranged between aforesaid stages composed of a frame with filtration band operated in coagulation mode. Separated moisture discharge pipes are arranged at separator casing bottom. Coagulation filter frame consists of two parts, one making the base and another making the insert both being provided with ribs arranged on opposed surfaces. Filtration band is arranged between said ribs. Insert ribs enter the space between base ribs.

EFFECT: higher efficiency, fast and easy replacement of filter band.

8 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения, в частности к системам очистки воздуха, подаваемого в двигатель для горения топлива, преимущественно газотурбинным, для которых требования по содержанию воды и соли, например морской, являются наиболее жесткими.The invention relates to the field of shipbuilding, in particular to systems for cleaning the air supplied to the engine for burning fuel, mainly gas turbine, for which the requirements for the content of water and salt, for example sea, are the most stringent.

Известна система очистки воздуха (см. патент GB 2136313, 19.09.1984, B01D 45/08), которая включает установленные по ходу воздуха три ступени очистки, из которых первая и третья ступени - жалюзийные сепараторы, а вторая ступень - установленный между ними с возможностью выема фильтр-коагулятор. При этом сепараторы состоят из вертикально установленных зигзагообразных в сечении профилей с влагоулавливающими элементами, а фильтр-коагулятор выполнен в виде полотна из синтетического волокна, установленного в вертикальном каркасе, обеспечивающем зигзагообразность полотна и расположенном перпендикулярно относительно продольной оси системы. Кроме того, нижняя часть системы снабжена устройством отвода отделенной от воздуха влаги - прототип.A known air purification system (see patent GB 2136313, 09/19/1984, B01D 45/08), which includes three stages of cleaning installed along the air, of which the first and third stages are louvered separators, and the second stage is installed between them with the possibility withdrawal filter coagulator. In this case, the separators consist of vertically mounted zigzag sections in the cross section with moisture-absorbing elements, and the filter coagulator is made in the form of a synthetic fiber web installed in a vertical frame, providing a zigzag web and located perpendicular to the longitudinal axis of the system. In addition, the lower part of the system is equipped with a device for removing moisture separated from the air - a prototype.

Эта система обеспечивает достаточно высокую эффективность очистки воздуха от влаги. Однако в процессе эксплуатации фильтрующее полотно фильтра-коагулятора быстро загрязняется продуктами сгорания топлива, пылью и т.п. и приходит в негодность. В результате аэродинамическое сопротивление фильтра растет за счет постепенного накопления твердых нерастворимых частиц, требует периодического обслуживания и частой замены фильтрующего полотна, что в конструкциях сепараторов, как правило, не предусмотрено. Кроме того, при необходимости обеспечения заданной скорости фильтрации, т.е. обеспечения скорости прохождения воздуха через фильтр в определенном диапазоне, требуется выполнение регламентных работ по восстановлению характеристик фильтрующего полотна фильтра-коагулятора. Следует отметить, что повышение аэродинамического сопротивления тракта приема воздуха газотурбинного двигателя, включающего систему очистки воздуха, приводит к снижению его мощности относительно номинальной (ок. 2%/1000 Па).This system provides a sufficiently high efficiency of air purification from moisture. However, during operation, the filter cloth of the filter-coagulator is quickly contaminated with fuel combustion products, dust, etc. and becomes worthless. As a result, the aerodynamic drag of the filter increases due to the gradual accumulation of solid insoluble particles, requires periodic maintenance and frequent replacement of the filter cloth, which is usually not provided for in separator designs. In addition, if necessary, to ensure a given filtration rate, i.e. to ensure the speed of air passage through the filter in a certain range, routine maintenance is required to restore the characteristics of the filter cloth of the filter-coagulator. It should be noted that the increase in aerodynamic drag of the air intake path of a gas turbine engine, including an air purification system, leads to a decrease in its power relative to the nominal (approx. 2% / 1000 Pa).

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной эффективности фильтра-коагулятора и простоты обслуживания за счет улучшения технологичности конструкции устройства, возможности быстрой и удобной смены фильтрующего полотна.The task of the invention is to increase the operational efficiency of the filter-coagulator and ease of maintenance by improving the manufacturability of the device design, the possibility of quick and convenient change of the filter cloth.

Для решения поставленной задачи, система очистки воздуха для судовых энергетических установок, включающая расположенные в корпусе по ходу воздуха три ступени очистки для удаления из воздуха находящихся в нем влаги и солей, из которых первая и третья ступени представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи, а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора, представляющего собой каркас с установленным в нем фильтрующим полотном, работающего в режиме коагуляции, и находящиеся в нижней части корпуса сепараторов выводы отсепарированной из воздуха влаги, по изобретению каркас фильтра-коагулятора выполнен разъемным, состоящим из двух элементов, один из которых является основанием, а другой - вставкой, которые оснащены расположенными на обращенных друг к другу поверхностях ребрами, между которыми помещено фильтрующее полотно, причем ребра вставки установлены входящими в межреберное пространство основания.To solve this problem, an air purification system for marine power plants, including three cleaning stages located in the body along the air to remove moisture and salts from the air, of which the first and third stages are separators consisting of a set of profiled shutters, and the second stage is made in the form of a filter-coagulator installed between them, with the possibility of removal, which is a frame with a filter cloth installed in it, operating in the coagulation mode and, and the conclusions of moisture separated from the air located in the lower part of the separator case, according to the invention, the filter-coagulator frame is made detachable, consisting of two elements, one of which is the base and the other is an insert, which are equipped with ribs located on the surfaces facing each other between which the filter cloth is placed, and the ribs of the insert are installed included in the intercostal space of the base.

Выполнение каркаса фильтра-коагулятора разъемным позволит обеспечить быструю замену фильтрующего полотна, исключая тем самым необходимость проведения регламентных работ по восстановлению его характеристик путем его промывки.The design of the filter-coagulator frame is detachable, which will allow for quick replacement of the filter cloth, thereby eliminating the need for routine maintenance to restore its characteristics by washing it.

В результате использования изобретения повышается эксплуатационная надежность системы очистки воздуха, технологичность ее изготовления и обеспечивается ее высокая эффективность очистки на всех режимах работы двигателя.As a result of the use of the invention, the operational reliability of the air purification system is improved, the manufacturability of its manufacture is improved, and its high cleaning efficiency is achieved in all engine operation modes.

Сущность изобретения поясняется чертежами где, на фиг.1 изображен общий вид устройства, вид сбоку, на фиг.2 - вид сверху разрез по А-А на фиг.1, на фиг.3 - общий вид фильтра-коагулятора, на фиг.4 - разрез по Б-Б, вид сверху фильтра-коагулятора фиг.3. На фиг.5 - общий вид вставки, на фиг.6 - разрез по Д-Д, вид сверху вставки, на фиг.7 - общий вид основания каркаса фильтра-коагулятора, на фиг.8 - разрез по Г-Г, вид сверху основания каркаса фильтра-коагулятора на фиг.7.The invention is illustrated by drawings where, in Fig.1 shows a General view of the device, side view, Fig.2 is a top view of a section along aa in Fig.1, Fig.3 is a General view of the filter-coagulator, Fig.4 - a section along BB, top view of the filter-coagulator of Fig.3. Figure 5 is a General view of the insert, Figure 6 is a section along the DD, top view of the insert, Figure 7 is a general view of the base of the filter-coagulator frame, Figure 8 is a section along the G-D, top view the base frame of the filter-coagulator in Fig.7.

Система очистки воздуха для судовых энергетических установок включает корпус 1 (фиг.1), в котором расположены по ходу движения воздуха три ступени очистки, из которых первая 2 и третья 3 ступени (фиг.1) представляют собой сепараторы, состоящие из набора профилированных жалюзи 4, 5 (фиг.2), а вторая ступень выполнена в виде установленного между ними, с возможностью выема, фильтра-коагулятора 6 (фиг.1, 2, 3). Первая и третья ступени очистки имеют размещенные в нижней части корпуса сепараторов 2, 3 выводы отсепарированной из воздуха влаги 7 (фиг.1). Фильтр-коагулятор состоит из фильтрующего полотна 8 (фиг.4), форма которого создается вставкой 9 (фиг.4, 5) и основанием каркаса фильтра-коагулятора 10 (фиг.4, 7) с помощью пластинчатых ребер 11 (фиг.6, 8), входящих одна в другую.The air purification system for marine power plants includes a housing 1 (Fig. 1), in which three cleaning stages are located along the air flow, of which the first 2 and third 3 steps (Fig. 1) are separators consisting of a set of profiled blinds 4 5 (figure 2), and the second stage is made in the form of a filter-coagulator 6 installed between them, with the possibility of withdrawal (figure 1, 2, 3). The first and third stages of cleaning have located in the lower part of the separator housing 2, 3 conclusions of moisture separated from the air 7 (Fig.1). The filter coagulator consists of a filter cloth 8 (figure 4), the shape of which is created by the insert 9 (figure 4, 5) and the base frame of the filter coagulator 10 (figure 4, 7) using plate ribs 11 (figure 6, 8) entering one into another.

Воздухоочистительное устройство работает следующим образом.Air cleaning device operates as follows.

Очищаемый воздух проходит последовательно все три ступени устройства. Сепаратор первой ступени 2 отсеивает большую часть влаги, состоящую в основном из крупнодисперсных капель, которая по поверхности жалюзи первой ступени 4 в виде пленки попадает в дренажные каналы, стекает в водосборную камеру и удаляется из устройства через дренажные патрубки 7. Более мелкие частицы поступают во вторую ступень 6 - фильтр-коагулятор, где мелкие частицы воды, прошедшие через первую ступень очистки, укрупняются и уже в виде крупных капель поступают на третью ступень 3, состоящую из жалюзийных сепараторов 5, которая работает аналогично первой ступени 2. Отсепарированная собранная в нижней части корпуса влага удаляется из устройства через дренажный патрубок 7.The cleaned air passes successively all three stages of the device. The separator of the first stage 2 eliminates most of the moisture, consisting mainly of coarse droplets, which along the surface of the blinds of the first stage 4 in the form of a film enters the drainage channels, flows into the drainage chamber and is removed from the device through the drainage pipes 7. Smaller particles enter the second stage 6 - filter coagulator, where small particles of water that have passed through the first stage of purification are enlarged and already in the form of large droplets enter the third stage 3, consisting of louvered separators 5, which operates 2. ogichno first stage the separated collected in the lower housing part, moisture is removed from the apparatus through a drain pipe 7.

Предлагаемое техническое решение позволит уменьшить трудоемкость изготовления воздухоочистительного устройства, повысить технологичность его конструкции, обеспечить высокую эффективность и расчетное аэродинамическое сопротивление на всех режимах работы двигателя, за счет снижения трудоемкости изготовления фильтра-коагулятора, повышения его эксплуатационной надежности и простоты обслуживания в процессе эксплуатации, возможности быстрой и удобной смены фильтрующего полотна, что выгодно отличает его от прототипа.The proposed technical solution will reduce the complexity of manufacturing an air-cleaning device, increase the manufacturability of its design, ensure high efficiency and calculated aerodynamic drag at all engine operating modes, by reducing the complexity of manufacturing a filter-coagulator, increasing its operational reliability and ease of maintenance during operation, and the ability to quickly and convenient change of the filter cloth, which compares it favorably with the prototype.

Claims

An air purification system for marine power plants, including three purification stages located in the body along the air to remove moisture and salts from the air, of which the first and third stages are separators consisting of a set of profiled shutters, and the second stage is made installed between them with the possibility of removal of the filter-coagulator, which is a frame with a filter cloth installed in it, operating in the coagulation mode, and located in the lower part pus separators conclusions of moisture separated from the air, characterized in that the filter-coagulator frame is detachable, consisting of two elements, one of which is the base, and the other is an insert, which are equipped with ribs located on each other's surfaces, between which a filter the canvas, and the ribs of the insert are installed included in the intercostal space of the base.